[发明专利]基于动态重心的机器倾斜和俯仰控制

说明书

本发明公开了一种机器。所述机器可包括控制系统，所述控制系统包括控制器，所述控制器配置成：基于所述机器的状态确定所述机器的重心；基于所述重心确定所述机器的倾斜极限或俯仰极限中的至少一者；接收执行操作的命令，所述操作如果执行将影响所述机器的倾斜或俯仰中的至少一者；确定所述操作如果执行是否将使所述机器超过所述倾斜极限或所述俯仰极限中的所述至少一者；以及基于确定所述操作如果执行是否将使所述机器超过所述倾斜极限或所述俯仰极限中的所述至少一者而选择性地执行所述操作。

技术领域

本公开大体上涉及机器倾斜和俯仰控制，并且例如涉及基于动态重心的机器倾斜和俯仰控制。

背景技术

机器可以与静态重心相关联，静态重心基于机器的典型配置、机器的器具或其它部件的中间位置、机器的流体箱中的标准化流体液位等等。在这种情况下，静态重心可以用于确定保持机器的稳定性、避免机器倾斜等等的机器的最大倾斜和/或俯仰。然而，在典型情形中，机器的实际重心可能不是静态的，且可以随机器的使用而改变。例如，冷铣刨机可包括可被升高或降低的多个腿部、具有可随时间变化的水位的水箱、可左右摆动的传送器等等。因此，静态重心可以与机器的实际重心不同，导致确定的最大倾斜和/或俯仰太低，从而限制机器的功能或者导致确定的最大倾斜和/或俯仰太高，从而影响机器的稳定性。

在2015年9月15日授权给BOMAG GmbH的美国第9,133,586号专利(“’586专利”)中公开了一种平衡施工机械以防止倾斜的尝试。具体地，’586专利公开了一种压力测量装置，其部署到施工机械的致动器并且设计成确定施加到致动器的压力的值。’586专利表明，所监测的压力值代表施工机械倾斜程度的量度。此外，’586专利陈述了压力测量装置可以是施工机械的综合传感器系统的一部分。根据’586专利，传感器系统可包括：用于燃料箱的填充液位传感器，该传感器允许根据当前可用的燃料量对施工机械的重量变化进行推断；用于水箱的填充液位传感器；用于测量机器框架的倾斜度的倾斜传感器；或用于确定工作平台或驾驶舱的位置以抵消重心中的任何移动的传感器装置。

虽然’586专利的压力测量装置可以实现对施工机械的倾斜程度的监测，但’586专利不针对基于根据机器的状态动态确定的机器的重心，确定机器的倾斜极限和/或俯仰极限。例如，’586专利不针对使用机器的器具的位置来确定机器的动态重心。而是，’586专利描述了使用压力测量装置来监测倾斜程度，这引入了可能磨损或失效的附加部件。

本公开的控制系统解决了上述问题中的一个或多个问题和/或现有技术中的其他问题。

发明内容

根据一些实施方式，方法可以包括：由机器的控制器基于所述机器的状态确定所述机器的重心；由所述控制器基于所述重心确定所述机器的倾斜极限或俯仰极限中的至少一者；由所述控制器接收执行操作的命令，所述操作如果执行将影响所述机器的倾斜或俯仰中的至少一者；由所述控制器确定所述操作如果执行是否将使所述机器超过所述倾斜极限或所述俯仰极限中的所述至少一者；以及由所述控制器基于确定所述操作如果执行是否将使所述机器超过所述倾斜极限或所述俯仰极限中的所述至少一者而选择性地执行所述操作。

根据一些实施方式，机器可包括控制系统，所述控制系统包括控制器，所述控制器配置成：基于所述机器的状态确定所述机器的重心；基于所述重心确定所述机器的倾斜极限或俯仰极限中的至少一者；接收执行操作的命令，所述操作如果执行将影响所述机器的倾斜或俯仰中的至少一者；确定所述操作如果执行是否将使所述机器超过所述倾斜极限或所述俯仰极限中的所述至少一者；以及基于确定所述操作如果执行是否将使所述机器超过所述倾斜极限或所述俯仰极限中的所述至少一者而选择性地执行所述操作。